c++ - 在 C++ 中使用 size_type 时，推荐使用 for 循环索引进行算术运算的方法是什么？

Question

我的程序中有一个奇怪的错误，归结为(对我而言)在 int 和 vector::size_type 之间进行减法时的意外行为。这是一个简单的例子:

    #include <iostream>
    #include <vector>

    typedef std::vector<double> state_type;

    int n = 1;

    int main() {

       state_type::size_type i = 0;
       std::cout << i - n << std::endl;

    }

我希望这个程序打印-1，但它打印了(在 64 位 Linux 下用 icc 14.0.1 编译):

    18446744073709551615

我目前的解释是 size_type 是无符号的，这会导致一些奇怪的(？)转换？很长一段时间后我才发现这个错误，我很惊讶会发生这种情况。现在我的问题是如何避免这些类型的错误，假设在一些 for 循环中迭代 std::vector:

   int n = 2;
   for(state_type::size_type i = 0; i < my_vec.size(); ++i) {
        if(i - n >= 0)
            my_vec[i - n] += 3;
   }

当然我可以把 i 当作一个 int，但是不建议对这种循环使用 size_type 吗？什么是更好的方法呢？还是我是唯一对这种转变感到惊讶的人？

Answer 1

这是 C++ 标准库中的一个设计缺陷。未签名的C++ 中的类型有点特殊，不应该用于算术量。有符号和无符号混合的方式是均匀的更特殊，更应该避免。解决办法是不使用 size_t 或 size_type 类型定义，除了极其有限的情况下，显式转换的返回值container::size() 等为有符号整数类型。 (多数情况应用程序，int 是安全的；如有疑问，ptrdiff_t 可以是用于避免溢出。)